- •Оглавление
- •Введение
- •1. Объем и содержание курсового проекта
- •1.1.Содержание расчетно-пояснительной записки
- •1.2. Оформление расчетно-пояснительной записки
- •1.3. Графическая часть проекта
- •1.4. Защита курсового проекта
- •2. Расчет кожухотрубчатого теплообменного аппарата
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Задание на курсовой проект
- •2.3. Методика теплового расчета и выбор стандартного
- •2.4. Гидравлический расчет теплообменника
- •2.5. Механический расчет теплообменника
- •2.6. Примеры расчета и выбора стандартных кожухотрубчатых теплообменников
- •2.6.1. Расчёт и выбор теплообменника – холодильника
- •Тепловой расчёт
- •Аэродинамический расчёт
- •Механический расчёт
- •2.6.2. Расчёт и выбор теплообменника – нагревателя
- •Тепловой расчёт
- •Механический расчет
- •2.6.3. Расчет и выбор теплообменника-испарителя
- •Тепловой расчет
- •2.6.4. Расчет и выбор теплообменника-конденсатора
- •Тепловой расчет
- •2.7. Расчет тепловой изоляции Основные понятия
- •Методика расчета тепловой изоляции
- •Порядок выполнения расчета
- •2.8. Расчет и выбор вспомогательного оборудования
- •2.9. Специальный вопрос
- •3. Расчет ректификационной установки Основные условные обозначения
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Задание на курсовой проект
- •3.3. Методика расчета ректификационной установки
- •3.3.1. Определение расходов дистиллята и кубового остатка
- •3.3.2. Построение диаграммы у-х и t-х,у
- •3.3.3. Определение оптимального флегмового числа
- •3.3.4. Определение числа теоретических
- •3.3.5. Расчет скорости пара
- •3.3.6. Расчет диаметра и общей высоты колонны
- •3.3.7. Гидравлическое сопротивление тарельчатых колонн
- •3.3.8. Выбор материала и расчет толщины слоя
- •3.3.9. Тепловой расчет установки
- •3.3.10. Расчет штуцеров и соединительных трубопроводов
- •3.3.11. Механический расчет колонны
- •3.4. Пример расчета ректификационной установки
- •Теплообменник; 2- кубовый подогреватель; 3- ректификационная колонна; 4- дефлегматор; 5- сепаратор; 6-конденсатор-холодильник
- •3.5. Пример расчета ректификационной установки
- •3.6. Сведения об источниках с примерами расчетов
- •3.7. Специальный вопрос
- •4. Оформление графической части курсового проекта
- •4.1. Технологические схемы
- •4.2. Чертежи общего вида
- •Пояснительная записка
- •Задание на курсовой проект по курсу «Процессы и аппараты химической технологии»
- •Литература
Введение
При выполнении курсового проекта студенты практически применяют знания, полученные по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии», а также по дисциплинам, на которых этот курс основывается (физическая химия, теплотехника, сопротивление материалов и др.) Работая над проектом, студент изучает действующие нормативные материалы (ГОСТы, ОСТы, нормы и др.), справочную литературу, приобретает навыки расчета и выбора из числа стандартных аппаратов и оборудования, составление технико-экономических обоснований, оформления технической документации.
Курсовой проект по процессам и аппаратам химической технологии является первой стадией самостоятельной работой студентов в вузе. Роль курсового проекта в профессиональной подготовке студентов исключительно велика. в своей деятельности оперирует численными значениями рабочих показателей технологического оборудования и он должен уметь рассчитывать эти показатели. Одно из курсового проектирования – это подготовка студентов к последующему выполнению дипломного проекта.
В настоящем пособии рассмотрены теплообменные аппараты и ректификационные установки. Они относятся к наиболее используемому основному технологическому оборудованию. На предприятиях нефтехимии и нефтепереработки удельный вес теплообменного оборудования, например составляет 60%. Из всего типов теплообменных аппаратов используемых в промышленности, около 80% занимают кожухотрубчатые теплообменники. Эти теплообменники просты в приготовлении и просты в эксплуатации и в то же время достаточно универсальны, т. е. могут быть использованы для осуществления теплообмена между газами, парами, жидкостями в любом сочетании теплоносителей и в широком диапазоне давлений и температур.
Около 60% производимых у нас в стране массообменных аппаратов представляют собой тарельчатые колонны, остальные - насадочные колонны. Последние при правильной автоматизации гидродинамики процесса часто более экономичны, чем тарельчатые. В нефтеперерабатывающей промышленности преимущественно используются ректификационные колонны с колпачковыми, клапанными, ситовыми и решетчатыми тарелками.
В пособии приведены типовые методики расчета кожухотрубчатых теплообменных аппаратов и ректификационных установок с тарельчатыми колоннами, даны примеры численных расчетов и чертежей, необходимые справочные данные.
1. Объем и содержание курсового проекта
Курсовой проект состоит из двух частей:
1. расчетно-пояснительной записки объемом в пределах 30-50 страниц
2. графическая часть объемом не менее 1,5-2 листов приложений
1.1.Содержание расчетно-пояснительной записки
Рекомендуется следующая последовательность представления материалов пояснительной записки:
Титульный лист.
Задание на проектирование.
Содержание (оглавление).
Введение.
1. Технологическая схема установки и ее описание.
2. Технологический расчет аппаратов.
3. Гидравлический расчет аппаратов.
4. Расчет аппаратов на прочность.
5. Расчет тепловой изоляции.
6. Расчет и выбор вспомогательного оборудования.
7. Специальный вопрос (по заданию преподавателя).
Заключение (выводы и предложения).
Список использованной литературы.
Приложения.
Введение. В этом разделе дается краткое описание сущности и назначения заданного процесса, сравнительная характеристика аппаратов для его осуществления.
Технологическая схема установки и её описание. Приводится принципиальная схема установки и её описание с указанием позиций (аппаратов). На схеме стрелками указываются направление потоков, даются значение их расходов, температур, давлений и других параметров. Наносятся точки контроля работы установки (измерение расхода, давление, температуры, уровня жидкости и т. д.)
Технологический расчет аппаратов. Задачей данного раздела является определение основных размеров аппаратов и выбор стандартного типоразмера. Предварительно по справочникам находится значение физико-химических свойств перерабатываемых веществ (плотность, вязкость, теплоемкость и т. п.), составляются материальные и тепловые балансы. Затем рассчитываются кинетические характеристики процессов и по своим для каждого типа аппарата методикам находятся их размеры.
Гидравлический расчет аппаратов. Целью расчета является определение гидравлического сопротивления аппаратов и трубопроводов для последующего выбора мощности, перемещающих жидкости и газы (насосов, вентиляторов, компрессоров).
Расчет аппаратов на прочность. В задачу этого раздела входит определение основных размеров элементов аппарата, обеспечивающих их прочность: толщина стенок, крышек, днищ, люков, трубных решеток теплообменников; расчет фланцев, опор, компенсаторов температурных напряжений и т. д. Для колонных аппаратов при необходимости проводится расчет на устойчивость с учетом ветровой нагрузки.
Расчет тепловой изоляции. В данном разделе производится выбор материала тепловой изоляции аппарата. Определяется толщина слоя тепловой изоляции аппарата.
Расчет и выбор вспомогательного оборудования. Кроме основных аппаратов в установку входят различные виды вспомогательного оборудования: нагнетатели, вакуум насосы, конденсатоотводчики, емкости для хранения сырья и продукции и т. п. Данное оборудование должно быть рассчитано или подобрано по каталогам с учетом условий их работы.
Специальный вопрос. Задачей данного раздела является решение вопроса, направленного на улучшение рабочих характеристик аппарата, на повышение его производительности, на выявление количественных связей между параметрами и т. д. Данный вопрос представляет творческую работу студента и может рассматриваться как элемент научного исследования.
Заключение (выводы и предложения). Даётся анализ по результатов, их соответствие заданного на проект. Высказываются соображения о возможных путях совершенствования данного процесса и его аппаратурного оформления.
Список использованной литературы. В списке литературы включают все использованные источники. Располагают их в порядке упоминания в тексте или по алфавиту (по фамилии первого автора работы или по названию технического документа или источника). Сведения о книгах должны включать: фамилию и инициалы автора, название книги, место издания, издательство, год издания, число страниц. Например: Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973. 752 с.
Сведения о статьях должны включать: фамилию и инициалы автора, название статьи, наименование журнала, серию, год выпуска, том, номер журнала, страницы. Например: Карабанов П. С. Затвердевание жидкости при вынужденном течении в щелевом канале // Теплофизика и аэромеханика. 2000. Т. 7. №2. с. 285-292.
Приложения. Оформляются как продолжение пояснительной записки. В приложения могут входить дополнительные иллюстративные и расчетные материалы вспомогательного характера, помещение которых в основной части записки нецелесообразно, а так же программы расчета на ЭВМ, спецификации чертежей, инструкции, документы и т. п.